基体処理システム用の基体搬送装置
【課題】基体を処理するための処理システムの基体搬送装置において、搬送チャンバ内でのケーブル引き回し処理を不要とする。
【解決手段】基体搬送装置は、チャンバ壁１２、テーブル１４、リニアモータ搬送機構１６、光学窓１８、及び、レーザ計測器を備える。チャンバ壁は、搬送空間Ｓを画成する。テーブルは、搬送空間内に収容されている。当該テーブル上には基体を載置可能である。リニアモータ搬送機構は、搬送空間内においてリニアモータによりテーブルを移動させる。光学窓は、搬送空間と当該搬送空間の外部空間との間に設けられている。例えば、光学窓は、チャンバ壁に画成された開口を封止するように設けられる。レーザ計測器は、光学窓を介してテーブルに向けてレーザ光を照射し、テーブルからの反射光を受けて、テーブルの位置を計測する。
【解決手段】基体搬送装置は、チャンバ壁１２、テーブル１４、リニアモータ搬送機構１６、光学窓１８、及び、レーザ計測器を備える。チャンバ壁は、搬送空間Ｓを画成する。テーブルは、搬送空間内に収容されている。当該テーブル上には基体を載置可能である。リニアモータ搬送機構は、搬送空間内においてリニアモータによりテーブルを移動させる。光学窓は、搬送空間と当該搬送空間の外部空間との間に設けられている。例えば、光学窓は、チャンバ壁に画成された開口を封止するように設けられる。レーザ計測器は、光学窓を介してテーブルに向けてレーザ光を照射し、テーブルからの反射光を受けて、テーブルの位置を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基体処理システム用の基体搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板といった基体を処理するための処理システムの基体搬送装置には、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された基体搬送装置は、チャンバ、テーブル、及び、搬送機構を備えている。テーブルは、チャンバ内に収容されており、リニアモータによる搬送機構によりチャンバ内で移動される。
【０００３】
当該基体搬送装置は、テーブルの位置を計測するために、リニアスケール、及び、センサを備えている。センサはテーブルに取り付けられており、リニアスケールからテーブルの現在位置を読み取って、当該現在位置を示す信号をチャンバの外部に出力する。このため、センサからはチャンバの外部まで信号出力用のケーブルが延在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された基体搬送装置では上述したケーブルの一部がチャンバ内に存在するので、当該ケーブルのチャンバ内での引き回しといったケーブル処理が必要となる。このケーブル処理は、テーブルの移動距離が長くなるほど困難なものとなり得る。
【０００６】
したがって、当技術分野においては、このようなケーブル処理の問題を解決し得る基体搬送装置が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る基体搬送装置は、チャンバ壁、テーブル、リニアモータ搬送機構、光学窓、及び、レーザ計測器を備える。チャンバ壁は、搬送空間を画成する。一実施形態においては、搬送空間は減圧可能な搬送空間である。テーブルは、搬送空間内に収容されている。当該テーブル上には基体を載置可能である。リニアモータ搬送機構は、搬送空間内においてリニアモータによる駆動力によってテーブルを移動させる。光学窓は、搬送空間と当該搬送空間の外部空間との間に設けられている。例えば、光学窓は、チャンバ壁に画成された開口を封止するように設けられる。レーザ計測器は、光学窓を介してテーブルに向けてレーザ光を照射し、テーブルからの反射光を受けて、テーブルの位置を計測する。
【０００８】
この基体搬送装置では、レーザ計測器によってテーブルの位置を計測することが可能である。したがって、搬送空間内でのケーブル処理が不要となり得る。
【０００９】
一実施形態においては、基体搬送装置は、光学窓と搬送空間とを光学的に接続するパイプを更に備え得る。パイプの一端は光学窓に結合され、パイプの他端は、搬送空間内に設けられ得る。レーザ計測器は、光学窓及びパイプの内孔を介してレーザ光を照射し、反射光をパイプ及び光学窓を介して受けることができる。この実施形態によれば、パイプにより、搬送空間と光学窓の間の経路におけるコンダクタンスを低下させることができる。その結果、搬送空間内に存在するガス分子が光学窓に付着する確率を低下させることができる。
【００１０】
一実施形態においては、パイプの内孔を画成する内面の少なくとも一部は、凹凸を有し得る。この凹凸は、０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の凹凸で有ってもよい。また、一実施形態においては、パイプの内面は、多孔質面であってもよい。これら実施形態によれば、パイプの内面により、ガス分子が捕捉され得る。その結果、光学窓に対するガス分子の付着を更に抑制することができる。
【００１１】
一実施形態においては、パイプの内孔は、当該パイプの長手方向に沿って第１の内径を有する部分と、前記第１の内径より小径の第２の内径を有する部分と、を含んでいてもよい。この実施形態によれば、パイプの内径を一部において縮径することにより、当該一部におけるコンダクタンスをより小さくすることができる。その結果、光学窓に対するガス分子の付着を更に抑制することができる。
【００１２】
一実施形態においは、パイプの内孔は、蛇行する経路に沿って画成されていてもよく、パイプの内孔には、当該内孔の一端と当該内孔の他端とを光学的に結合する一以上の光学ミラーが設けられていてもよい。この実施形態によっても、光学窓に対する光学窓に対するガス分子の付着を抑制することができる。
【００１３】
一実施形態においては、基体搬送装置は、パイプの内孔に不活性ガスを供給するガス供給路を更に含んでいてもよい。この実施形態によれば、不活性ガスが内孔に供給されるので、当該内孔へのガス分子の流入が抑制される。その結果、光学窓に対する光学窓に対するガス分子の付着を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の一側面及び種々の実施形態によれば、搬送空間内においてテーブルの位置計測のための信号用のケーブル処理が不要な基体搬送装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【図２】図１に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図３に示す基体搬送装置の一部を拡大して示す断面図であり、レーザ計測系を示す図である。
【図５】別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。
【図６】更に別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。
【図７】別の実施形態に係るパイプを示す断面図である。
【図８】別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【図９】図８に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。
【図１０】更に別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１７】
図１は、一実施形態に係る処理システムを示す平面図であり、通常の使用状態における当該処理システムを上方から見て示す平面図である。なお、以下の説明は、後述する実施形態においてプロセスモジュールに接続している基体搬送装置の基体搬送方向をＹ方向、処理システムの通常の使用状態における高さ方向をＺ方向、Ｚ方向及びＹ方向に交差又は直交する方向をＸ方向として、記述されている。
【００１８】
図１に示す処理システム１００は、被処理基体Ｗを処理するためのシステムである。処理システム１００は、載置台１０２ａ〜１０２ｄ、収容容器１０４ａ〜１０４ｄ、ローダモジュール（大気基体搬送装置）ＬＭ、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，及びＰＭ２３、並びに、真空基体搬送装置（トランスファーチャンバ）１１０を備えている。プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，及びＰＭ２３のうち少なくとも１つが、基板搬送装置１１０に接続される。
【００１９】
載置台１０２ａ〜１０２ｄは、ローダモジュールＬＭのＹ方向における一方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。載置台１０２ａ〜１０２ｄ上にはそれぞれ、収容容器１０４ａ〜１０４ｄが載置されている。収容容器１０４ａ〜１０４ｄの内部には基体Ｗが収容される。
【００２０】
ローダモジュールＬＭは、一実施形態においては、Ｙ方向よりもＸ方向において長尺の略箱形状を有している。ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有している。ローダモジュールＬＭは、この搬送空間に搬送ユニットＴＵを有している。ローダモジュールＬＭの搬送ユニットＴＵは、収容容器１０４ａ〜１０４ｄの何れかから基体Ｗを取り出し、取り出した基体ＷをロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２の何れかに搬送する。一実施形態においては、ローダモジュールＬＭの搬送ユニットＴＵは、Ｘ方向に移動し得る。
【００２１】
ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭのＹ方向の他方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。また、ローダモジュールＬＭのＹ方向の他方側には、Ｙ方向に延在する基体搬送装置１１０が設けられている。図１に示すように、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭと基体搬送装置１１０との間に設けられている。
【００２２】
ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭから搬送された基体Ｗを、その内部の搬送空間が減圧又は真空状態に置かれる基体搬送装置１１０に移す前の予備減圧室として利用される。ロードロックチャンバＬＬ１とローダモジュールＬＭとの間、ロードロックチャンバＬＬ１と基体搬送装置１１０との間、ロードロックチャンバＬＬ２とローダモジュールＬＭとの間、ロードロックチャンバＬＬ２と基体搬送装置１１０との間のそれぞれには、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００２３】
基体搬送装置１１０は、一実施形態においては、減圧可能な搬送空間内においてＹ方向に基体Ｗを移動させ、当該基体ＷをプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３の何れかに搬送する。基体搬送装置１１０とプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３それぞれとの間には、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００２４】
プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３は、基体搬送装置１１０のＸ方向における一方側の縁部に沿ってＹ方向に配列されている。また、プロセスモジュールＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３は、基体搬送装置１１０のＸ方向における他方側の縁部に沿ってＹ方向に配列されている。プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３は、それらの内部に収容した基体Ｗを処理する。プロセスモジュールによる処理には、例えば、エッチング、成膜、アッシング、スパッタ成膜、化学的酸化物除去等の処理が含まれる。
【００２５】
図１に示す実施形態の処理システム１００では、収容容器１０４ａ〜１０４ｄの何れかに収容されている基体Ｗは、ローダモジュールＬＭ、ロードロックチャンバＬＬ１又はＬＬ２、及び、基体搬送装置１１０を介して、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３の何れかに搬送され、搬送先のプロセスモジュールにおいて処理される。搬送先のプロセスモジュールにおいて処理された基体Ｗは、基体搬送装置１１０、及び、ロードロックチャンバＬＬ１又はＬＬ２を介して、ローダモジュールＬＭに戻される。
【００２６】
以下、一実施形態の基体搬送装置について説明する。図２は、一実施形態の基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。図３においては、給電棒、ケーブル、ピックアップ、搬送ロボット、及び光通信ユニットが省略されている。また、図４は、図３に示す基体搬送装置の一部を拡大して示す断面図であり、レーザ計測系を示す図である。図２及び図３に示す真空基体搬送装置１０は、処理システム１００の基体搬送装置１１０として用いることができる。しかしながら、基体搬送装置１０は、他の処理システムの真空基体搬送装置としても利用可能である。以下、図２、図３、及び図４を参照する。
【００２７】
基体搬送装置１０は、チャンバ壁１２、テーブル１４、リニアモータ搬送機構１６、光学窓１８、及び、レーザ計測器２０を備えている。チャンバ壁１２は、Ｙ方向に長尺の略箱形をなしている。チャンバ壁１２は、その内部に搬送空間Ｓを画成している。搬送空間Ｓは、減圧状態又は真空状態とすることが可能な空間である。このため、搬送空間Ｓには、排気装置２２が接続されている。
【００２８】
一実施形態においては、チャンバ壁１２は、本体部１２ａと天板部１２ｂとを含み得る。本体部１２ａは、Ｙ方向、Ｘ方向、及び、下方から搬送空間Ｓを画成している。天板部１２ｂは、平板状の部材であり、搬送空間Ｓを上方から画成している。天板部１２ｂと本体部１２ａの頂部との間には、Ｏリングといった封止部材が設けられていてもよい。
【００２９】
一実施形態においては、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、搬送空間ＳのＹ方向の一方側に設けられた前壁１２ｆｗ１及び前壁１２ｆｗ２を含んでいる。前壁１２ｆｗ１は前壁１２ｆｗ２の下に設けられている。前壁１２ｆｗ２は、断面Ｖ字状の壁であり、当該前壁１２ｆｗ２には、開口１２ｈ１及び１２ｈ２が形成されている。開口１２ｈ１は、基体ＷをロードロックチャンバＬＬ１内の空間と搬送空間Ｓとの間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ２は、基体ＷをロードロックチャンバＬＬ２内の空間と搬送空間Ｓとの間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ１及び１２ｈ２をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３０】
また、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、Ｙ方向に延在する一対の側壁１２ｓｗ１及び１２ｓｗ２を含んでいる。側壁１２ｓｗ１には、開口１２ｈ３及び１２ｈ４が形成されている。また、側壁１２ｓｗ２には、開口１２ｈ５及び１２ｈ６が形成されている。開口１２ｈ３及び１２ｈ４はそれぞれ、基体Ｗを、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１１との間で移動させるための開口、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１２との間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ５及び１２ｈ６はそれぞれ、基体Ｗを、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２１との間で移動させるための開口、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２２との間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ３、１２ｈ４，１２ｈ５、１２ｈ６をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３１】
また、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、搬送空間ＳのＹ方向の他方側に設けられた後壁１２ｂｗを含んでいる。後壁１２ｂｗは、断面Ｖ字状の壁であり、当該後壁１２ｂｗには、開口１２ｈ７及び１２ｈ８が形成されている。開口１２ｈ７は、基体Ｗを搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１３との間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ８は、基体Ｗを搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２３との間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ７及び１２ｈ８をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３２】
図２及び図３に示すように、一実施形態においては、チャンバ壁１２によって画成される搬送空間Ｓ内には、テーブル１４が収容されている。また、搬送空間Ｓ内には、Ｙ方向に延在する一対のリニアガイド２４が設けられている。テーブル１４は、搬送機構１６によって駆動されることにより、一対のリニアガイド２４に沿ってＹ方向に移動する。搬送機構１６は、リニアモータの駆動力を利用するものであり、当該リニアモータの一次側は、一対のリニアガイド２４の間に設けられており、二次側はテーブル１４に取り付けられている。
【００３３】
一実施形態においては、テーブル１４上には、基体Ｗを保持して搬送するための搬送ロボット４０が設けられている。搬送ロボット４０は、開口１２ｈ１及び１２ｈ２を介してロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２に収容された基体Ｗを取り出すことができる。また、開口１２ｈ３〜１２ｈ８を介してプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３それぞれに基体Ｗを搬送することができる。このため、基体搬送装置１０は、搬送ロボット４０に対する制御信号及び電力を供給するための機構を有している。
【００３４】
一実施形態においては、搬送ロボット４０に対して外部の電源から非接触給電方式により電力が与えられる。より具体的には、基体搬送装置１０は、電源４２、一対の給電棒４４、ケーブル４６、及び、ピックアップ４８を更に備え得る。一対の給電棒４４は、側壁１２ｓｗ１に沿って設けられている。一対の給電棒４４の間にはケーブル４６がＹ方向に引き回されており、当該ケーブル４６は、電源４２に電気的に接続されている。テーブル１４にはピックアップ４８が取り付けられており、当該ピックアップ４８は、ケーブル４６に沿ってテーブル１４と共にＹ方向に移動される。電源４２からの電力はケーブル４６を介して、ピックアップ４８に巻かれた配線に非接触で供給され、当該配線から搬送ロボット４０に与えられる。
【００３５】
また、一実施形態においては、基体搬送装置１０は、ロボットコントローラ５０、及び、光通信ユニット５２ａ及び５２ｂを更に備え得る。ロボットコントローラ５０は、電源４２に接続されており、また、光通信ユニット５２ａに接続されている。ロボットコントローラ５０は、搬送ロボット４０に対する電気制御信号を発生する。光通信ユニット５２ａは、本体部１２ａの前壁１２ｆｗ１に取り付けられており、前壁１２ｆｗ１に設けられた光学窓を介して光制御信号を搬送空間Ｓ内に出射する。この光制御信号は、上記電気制御信号に基づいて光通信ユニット５２ａによって発生される。
【００３６】
光通信ユニット５２ｂは、テーブル１４に取り付けられている。光通信ユニット５２ｂは、光通信ユニット５２ａによって発生された光制御信号を受ける。基体搬送装置１０では、光通信ユニット５２ｂが受光した光制御信号に基づいて、搬送ロボット４０を制御するための電気制御信号が発生される。
【００３７】
このように、基体搬送装置１０では、光通信ユニット５２ａ及び５２ｂを用いた光通信により搬送ロボット４０を制御することができる。したがって、搬送ロボット４０に制御信号を与えるためのケーブルを搬送空間Ｓ内に設けることが不要である。また、搬送ロボット４０を駆動するための電力を供給するケーブル４６は、非接触給電方式により、搬送ロボット４０に電力を供給する。即ち、テーブル１４、ピックアップ４８、及び搬送ロボット４０といった移動体に対して電力ケーブルが接続されていないので、基体搬送装置１０は搬送空間Ｓ内での電力ケーブルの引き回しが容易な構成となっている。
【００３８】
以下、図４を参照する。図４に示すように、一実施形態においては、前壁１２ｆｗ１には開口１２ｅが形成されている。この開口１２ｅは、光学窓１８によって閉じられている。より具体的には、光学窓１８は、前壁１２ｆｗ１に対して搬送空間Ｓと反対側の外部空間に設けられている。光学窓１８と前壁１２ｆｗ１の外側面との間にはＯリングといった封止部材２８が設けられている。これによって、開口１２ｅが閉じられ、搬送空間Ｓの気密が確保されている。
【００３９】
また、光学窓１８は、前壁１２ｆｗ１の外側面とフランジ２６との間に狭持されている。フランジ２６には、Ｙ方向に開口１２ｅに対して整列するように開口が設けられている。このフランジ２６は、本体部１２ａに対してネジ留めされていてもよく、或いは、溶接されていてもよい。
【００４０】
光学窓１８には、レーザ計測器２０の光学ユニット２０ａが光学的に結合されている。この光学窓１８は、光学ユニット２０ａからのレーザ光、及び、当該レーザ光がテーブル１４によって反射されることにより発生される反射光を透過するものであり、例えば、光学ガラスによって構成されている。
【００４１】
レーザ計測器２０は、搬送空間Ｓの外部に設けられている。レーザ計測器２０の光学ユニット２０ａは、光学窓１８を介してＹ方向にレーザ光を照射する。光学ユニット２０ａからのレーザ光は、テーブル１４によって反射される。光学ユニット２０ａは、テーブル１４からの反射光を受光して、当該反射光の受光タイミングに応じたタイミングで電気信号を出力する。このため、光学ユニット２０ａは、例えば、半導体レーザといったレーザ光発生器とフォトダイオードといった受光器を有し得る。
【００４２】
レーザ計測器２０は、光学ユニット２０ａに電気的に接続された制御ユニット２０ｂ（図２を参照）を更に含んでいる。制御ユニット２０ｂは、光学ユニット２０ａからのレーザ光の発生及び当該レーザ光の照射タイミングを制御する。また、制御ユニット２０ｂは、光学ユニット２０ａの受光器から上述した電気信号を受ける。制御ユニット２０ｂは、レーザ光の照射タイミングと上述した電気信号の出力タイミングとの間の時間差に基づいて、テーブル１４の現在位置を計測することができる。さらに、制御ユニット２０ｂは、計測したテーブル１４の現在位置に応じて搬送機構１６に信号を与えることによって、テーブル１４の位置を制御することができる。
【００４３】
以上説明した基体搬送装置１０によれば、レーザ計測器２０を用いてテーブル１４の位置を計測することができる。したがって、テーブル１４の位置計測に用いられる電気信号用のケーブルを搬送空間Ｓ内に敷設することが不要となる。
【００４４】
以下、別の実施形態について説明する。図５は、別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。図５に示すように、基体搬送装置１０は、パイプ３２を更に備えていてもよい。パイプ３２は、オーステナイト系のステンレス又は表面にアルマイト処理が施されたアルミニウム製であってもよい。
【００４５】
パイプ３２はＹ方向に延びており、その一端は光学窓１８に結合されている。また、その他端は搬送空間Ｓ内に位置している。パイプ３２の外周面にはフランジ部が設けられている。パイプ３２の一端部、即ち、当該フランジ部より光学窓１８側の部分は、前壁１２ｆｗ１に形成された開口（光学窓１８に通じる開口）内に嵌め込まれている。そして、フランジ部は、ネジを介して本体部１２ａに固定されている。一実施形態においては、図５に示すように、光学窓１８は、パイプ３２の内孔のみを介して搬送空間Ｓ内に連通している。このパイプ３２は、例えば、２〜３ｍｍの内径（直径）を有し得る。
【００４６】
この実施形態では、光学ユニット２０ａから照射されたレーザ光及びテーブル１４からの反射光はパイプ３２の内孔を介して導光される。このパイプ３２の内孔のコンダクタンスは低いので、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子が光学窓１８に付着する確率を低下させることができる。なお、搬送空間Ｓ内に存在し得るガス分子は、例えば、基体Ｗのエッチングや成膜といった処理に用いられるガスの分子が基体Ｗに付着して、当該基体Ｗから発生し得る。
【００４７】
一実施形態においては、図５に示すように、内孔を画成する当該パイプ３２の内面は、Ｙ方向に沿った少なくとも一部分において、凹凸を有し得る。当該凹凸の深さは、０．１〜３ｍｍであってもよい。このようにパイプが凹凸を有する内面（凹凸面）を有する場合には、パイプの上述した内径は、パイプの内孔の中心軸線と当該中心軸線に最も近いパイプの内面の点との間の径方向の距離の２倍の数値で定義され得る。また、凹凸の深さはとは、パイプの内孔の中心軸線と当該中心軸線に最も近い凹凸面内の点との間の径方向の距離と、当該中心軸線と当該凹凸面内の任意の点との間の径方向の距離との差によって定義され得る。このようにパイプ３２の内面に設けられた凹凸面は、搬送空間Ｓ内からパイプ３２の内孔に流入するガス分子を捕捉し得る。その結果、光学窓１８に付着するガス分子が付着することを更に抑制することができる。
【００４８】
また、別の一実施形態においては、パイプ３２の内孔を画成する当該パイプ３２の内面は、多孔質面であってもよい。当該多孔質面も、搬送空間Ｓ内からパイプ３２の内孔に流入するガス分子を捕捉して、光学窓１８に付着するガス分子が付着することを更に抑制することができる。
【００４９】
また、図５に示すように、一実施形態においては、パイプ３２の内孔にアルゴンといった不活性ガスが供給されてもよい。このため、パイプ３２及び本体部１２ａにわたって、当該パイプ３２の内孔から本体部１２ａの外面まで延在するガス供給路Ｐが形成されていてもよい。このガス供給路Ｐには不活性ガスのガス源が接続される。ガス供給路Ｐには本体部１２ａの外面側の開口からパイプ３２の内孔に向けて不活性ガスが供給される。これにより、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２の内孔に流入することを抑制することができる。
【００５０】
ガス供給路Ｐは、パイプ３２の搬送空間Ｓ側の端部よりも光学窓１８側の端部に近い位置においてパイプ３２の内孔に接続されていてもよい。この構成によれば、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２の内孔に流入することをより効果的に抑制することができる。
【００５１】
次に、図６を参照する。図６は、更に別の実施形態に係るレーザ計測系を示す図である。図６に示すように、基体搬送装置１０は、パイプ３２に代えて、パイプ３２Ａを有していてもよい。パイプ３２Ａは、Ｙ方向に沿った一部において第１の内径を有しと、Ｙ方向に沿った他の一部において第１の内径より小径の第２の内径を有する点で、パイプ３２とは異なっている。パイプ３２Ａによれば、第２の内径を有する部分において、内孔のコンダクタンスを更に低くすることができる。その結果、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２Ａの内孔に流入することをより効果的に抑制することができる。
【００５２】
次に、図７を参照する。図７は、別の実施形態に係るパイプを示す断面図である。図７に示すパイプ３２Ｂは、蛇行する経路に沿って形成された内孔を有している。パイプ３２Ｂの内孔には、当該内孔の搬送空間Ｓ側の一端３２ａと光学窓１８側の他端３２ｂとを光学的に結合するために、複数の光学ミラー３２ｍが設けられている。かかるパイプ３２Ｂによれば、搬送空間Ｓ側の一端から光学窓１８側の他端までの内孔の距離が長く、更に当該内孔が蛇行しているので、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子が光学窓１８に付着する確率を更に低下させることが可能である。
【００５３】
以下、別の実施形態に係る処理システムについて説明する。図８は、別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。図８に示す処理システム２００は、載置台２０２ａ〜２０２ｄ、収容容器２０４ａ〜２０４ｄ、ローダモジュールＬＭ２００、ロードロックチャンバＬＬ２００、真空基体搬送装置２１０、及び、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４を備えている。
【００５４】
載置台２０２ａ〜２０２ｄは、ローダモジュールＬＭ２００のＹ方向における一方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。載置台２０２ａ〜２０２ｄ上にはそれぞれ、収容容器２０４ａ〜２０４ｄが搭載されている。収容容器２０４ａ〜２０４ｄの内部には基体Ｗが収容される。
【００５５】
ローダモジュールＬＭ２００は、ローダモジュールＬＭと同様に、その内部に搬送ユニットを有している。ローダモジュールＬＭ２００の搬送ユニットは、収容容器２０４ａ〜２０４ｄの何れかから基体Ｗを取り出して、取り出した基体Ｗを搬送する。
【００５６】
Ｙ方向において、ローダモジュールＬＭ２００の他方側には、基体搬送装置２１０が設けられている。この基体搬送装置２１０の内部は、減圧可能となっている。大気圧のローダモジュールＬＭ２００と減圧状態又は真空状態で用いられ得る基体搬送装置２１０との間には、減圧可能なロードロックチャンバＬＬ２００が設けられている。ロードロックチャンバＬＬ２００とローダモジュールＬＭ２００の間、及び、ロードロックチャンバＬＬ２００と基体搬送装置２１０との間にはそれぞれ、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００５７】
プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４は、基体搬送装置２１０のＹ方向に延びる一方側の縁部にそって、配列されている。プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４は、エッチング又は成膜といった基体Ｗの処理を行なうことができる。プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４と基体搬送装置２１０はそれぞれ、開閉可能なゲートバルブを介して連結されている。
【００５８】
処理システム２００では、基体Ｗが収容容器２０４ａ〜２０４ｄの何れかからローダモジュールＬＭ２００によって取り出され、ロードロックチャンバＬＬ２００内に収容される。ロードロックチャンバＬＬ２００内に収容された基体Ｗは、基体搬送装置２１０によってＹ方向に搬送され、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４のうち何れかに送られる。一方、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４のうち何れかによって処理された基体Ｗは、基体搬送装置２１０及びロードロックチャンバＬＬ２００を介してローダモジュールＬＭ２００に戻される。
【００５９】
以下、基体搬送装置２１０として利用可能な一実施形態の基体搬送装置について説明する。図９は、図８に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。図９に示す真空基体搬送装置１０Ａでは、チャンバ壁の本体部１２Ａａに、開口１２ｄ１〜１２ｄ４が形成されている。開口１２ｄ１〜１２ｄ４はそれぞれ、プロセスモジュールＰＭ２０１〜ＰＭ２０４に通じる開口である。
【００６０】
基体搬送装置１０Ａでは、テーブル１４上に搬送ロボット４０Ａが設けられている。搬送ロボット４０Ａは、本体部１２Ａａの前壁１２ｆｗ１に形成された開口１２ｃを介してロードロックチャンバＬＬ２００に収容された基体Ｗを取り出すことができる。また、開口１２ｄ１〜１２ｄ４を介してプロセスモジュールＰＭ２０１〜ＰＭ２０４それぞれに基体Ｗを搬送することができる。また、上記ローダモジュールにも本願のレーザ基体位置検出装置（レーザ計測器）を適用できるようにしてもよい。
【００６１】
以下、更に別の実施形態に係る処理システムについて説明する。図１０は、別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。以下の説明においては、図１０に示す処理システム３００に関して、図１の処理システム１００と異なる点を説明する。処理システム３００は、四つのプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ２１，ＰＭ２２を備えている。また、処理システム３００は、真空基体搬送装置１１０に代わる真空基体搬送装置３１０を備えている。基体搬送装置３１０はＹ方向への移動機構を備えておらず、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２、並びに、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ２１，ＰＭ２２にアクセス可能な搬送ロボットを有している。
【００６２】
処理システム３００では、ローダモジュールＬＭが一実施形態の大気基体搬送装置として構成されている。処理システム１００と同様に、処理システム３００のローダモジュールＬＭは、テーブルＴｂ及び当該テーブルＴｂ上に設けられた搬送ロボットＲｂを有する搬送ユニットＴＵを備えている。搬送ユニットＴＵは、処理システム１００の搬送ユニットと同様に、Ｘ方向に移動可能である。処理システム３００では、搬送ユニットＴＵのテーブルＴｂのＸ方向の位置を計測するために、ローダモジュールＬＭ内の搬送空間を画成するチャンバ壁にはレーザ計測系が取り付けられている。図１０においては、レーザ計測系は、図４に示すものと同様のものであるが、処理システム３００は、図５〜図７に示した実施形態のうち任意の実施形態のレーザ計測系を備えていてもよい。この処理システム３００では、レーザ計測系によって計測された位置に基づき、搬送ユニットＴＵの搬送機構に制御ユニットから電気信号を与えることで、搬送ユニットＴＵの位置を制御することが可能である。このように、本発明の思想は、大気圧環境下にも適用可能である。
【００６３】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、これら実施形態に限定されることなく種々の変形形態を構成することも可能である。例えば、上述した処理システムは、単なる例示であり、載置台、収容容器、プロセスモジュールといった要素の数及び位置関係等は、上述した処理システムの構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１０…基体搬送装置、１２…チャンバ壁、１４…テーブル、１６…リニアモータ搬送機構、１８…光学窓、２０…レーザ計測器、３２…パイプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、基体処理システム用の基体搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板といった基体を処理するための処理システムの基体搬送装置には、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された基体搬送装置は、チャンバ、テーブル、及び、搬送機構を備えている。テーブルは、チャンバ内に収容されており、リニアモータによる搬送機構によりチャンバ内で移動される。
【０００３】
当該基体搬送装置は、テーブルの位置を計測するために、リニアスケール、及び、センサを備えている。センサはテーブルに取り付けられており、リニアスケールからテーブルの現在位置を読み取って、当該現在位置を示す信号をチャンバの外部に出力する。このため、センサからはチャンバの外部まで信号出力用のケーブルが延在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された基体搬送装置では上述したケーブルの一部がチャンバ内に存在するので、当該ケーブルのチャンバ内での引き回しといったケーブル処理が必要となる。このケーブル処理は、テーブルの移動距離が長くなるほど困難なものとなり得る。
【０００６】
したがって、当技術分野においては、このようなケーブル処理の問題を解決し得る基体搬送装置が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る基体搬送装置は、チャンバ壁、テーブル、リニアモータ搬送機構、光学窓、及び、レーザ計測器を備える。チャンバ壁は、搬送空間を画成する。一実施形態においては、搬送空間は減圧可能な搬送空間である。テーブルは、搬送空間内に収容されている。当該テーブル上には基体を載置可能である。リニアモータ搬送機構は、搬送空間内においてリニアモータによる駆動力によってテーブルを移動させる。光学窓は、搬送空間と当該搬送空間の外部空間との間に設けられている。例えば、光学窓は、チャンバ壁に画成された開口を封止するように設けられる。レーザ計測器は、光学窓を介してテーブルに向けてレーザ光を照射し、テーブルからの反射光を受けて、テーブルの位置を計測する。
【０００８】
この基体搬送装置では、レーザ計測器によってテーブルの位置を計測することが可能である。したがって、搬送空間内でのケーブル処理が不要となり得る。
【０００９】
一実施形態においては、基体搬送装置は、光学窓と搬送空間とを光学的に接続するパイプを更に備え得る。パイプの一端は光学窓に結合され、パイプの他端は、搬送空間内に設けられ得る。レーザ計測器は、光学窓及びパイプの内孔を介してレーザ光を照射し、反射光をパイプ及び光学窓を介して受けることができる。この実施形態によれば、パイプにより、搬送空間と光学窓の間の経路におけるコンダクタンスを低下させることができる。その結果、搬送空間内に存在するガス分子が光学窓に付着する確率を低下させることができる。
【００１０】
一実施形態においては、パイプの内孔を画成する内面の少なくとも一部は、凹凸を有し得る。この凹凸は、０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の凹凸で有ってもよい。また、一実施形態においては、パイプの内面は、多孔質面であってもよい。これら実施形態によれば、パイプの内面により、ガス分子が捕捉され得る。その結果、光学窓に対するガス分子の付着を更に抑制することができる。
【００１１】
一実施形態においては、パイプの内孔は、当該パイプの長手方向に沿って第１の内径を有する部分と、前記第１の内径より小径の第２の内径を有する部分と、を含んでいてもよい。この実施形態によれば、パイプの内径を一部において縮径することにより、当該一部におけるコンダクタンスをより小さくすることができる。その結果、光学窓に対するガス分子の付着を更に抑制することができる。
【００１２】
一実施形態においは、パイプの内孔は、蛇行する経路に沿って画成されていてもよく、パイプの内孔には、当該内孔の一端と当該内孔の他端とを光学的に結合する一以上の光学ミラーが設けられていてもよい。この実施形態によっても、光学窓に対する光学窓に対するガス分子の付着を抑制することができる。
【００１３】
一実施形態においては、基体搬送装置は、パイプの内孔に不活性ガスを供給するガス供給路を更に含んでいてもよい。この実施形態によれば、不活性ガスが内孔に供給されるので、当該内孔へのガス分子の流入が抑制される。その結果、光学窓に対する光学窓に対するガス分子の付着を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の一側面及び種々の実施形態によれば、搬送空間内においてテーブルの位置計測のための信号用のケーブル処理が不要な基体搬送装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【図２】図１に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図３に示す基体搬送装置の一部を拡大して示す断面図であり、レーザ計測系を示す図である。
【図５】別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。
【図６】更に別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。
【図７】別の実施形態に係るパイプを示す断面図である。
【図８】別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【図９】図８に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。
【図１０】更に別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１７】
図１は、一実施形態に係る処理システムを示す平面図であり、通常の使用状態における当該処理システムを上方から見て示す平面図である。なお、以下の説明は、後述する実施形態においてプロセスモジュールに接続している基体搬送装置の基体搬送方向をＹ方向、処理システムの通常の使用状態における高さ方向をＺ方向、Ｚ方向及びＹ方向に交差又は直交する方向をＸ方向として、記述されている。
【００１８】
図１に示す処理システム１００は、被処理基体Ｗを処理するためのシステムである。処理システム１００は、載置台１０２ａ〜１０２ｄ、収容容器１０４ａ〜１０４ｄ、ローダモジュール（大気基体搬送装置）ＬＭ、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，及びＰＭ２３、並びに、真空基体搬送装置（トランスファーチャンバ）１１０を備えている。プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，及びＰＭ２３のうち少なくとも１つが、基板搬送装置１１０に接続される。
【００１９】
載置台１０２ａ〜１０２ｄは、ローダモジュールＬＭのＹ方向における一方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。載置台１０２ａ〜１０２ｄ上にはそれぞれ、収容容器１０４ａ〜１０４ｄが載置されている。収容容器１０４ａ〜１０４ｄの内部には基体Ｗが収容される。
【００２０】
ローダモジュールＬＭは、一実施形態においては、Ｙ方向よりもＸ方向において長尺の略箱形状を有している。ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有している。ローダモジュールＬＭは、この搬送空間に搬送ユニットＴＵを有している。ローダモジュールＬＭの搬送ユニットＴＵは、収容容器１０４ａ〜１０４ｄの何れかから基体Ｗを取り出し、取り出した基体ＷをロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２の何れかに搬送する。一実施形態においては、ローダモジュールＬＭの搬送ユニットＴＵは、Ｘ方向に移動し得る。
【００２１】
ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭのＹ方向の他方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。また、ローダモジュールＬＭのＹ方向の他方側には、Ｙ方向に延在する基体搬送装置１１０が設けられている。図１に示すように、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭと基体搬送装置１１０との間に設けられている。
【００２２】
ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２は、ローダモジュールＬＭから搬送された基体Ｗを、その内部の搬送空間が減圧又は真空状態に置かれる基体搬送装置１１０に移す前の予備減圧室として利用される。ロードロックチャンバＬＬ１とローダモジュールＬＭとの間、ロードロックチャンバＬＬ１と基体搬送装置１１０との間、ロードロックチャンバＬＬ２とローダモジュールＬＭとの間、ロードロックチャンバＬＬ２と基体搬送装置１１０との間のそれぞれには、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００２３】
基体搬送装置１１０は、一実施形態においては、減圧可能な搬送空間内においてＹ方向に基体Ｗを移動させ、当該基体ＷをプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３の何れかに搬送する。基体搬送装置１１０とプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３それぞれとの間には、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００２４】
プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３は、基体搬送装置１１０のＸ方向における一方側の縁部に沿ってＹ方向に配列されている。また、プロセスモジュールＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３は、基体搬送装置１１０のＸ方向における他方側の縁部に沿ってＹ方向に配列されている。プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３は、それらの内部に収容した基体Ｗを処理する。プロセスモジュールによる処理には、例えば、エッチング、成膜、アッシング、スパッタ成膜、化学的酸化物除去等の処理が含まれる。
【００２５】
図１に示す実施形態の処理システム１００では、収容容器１０４ａ〜１０４ｄの何れかに収容されている基体Ｗは、ローダモジュールＬＭ、ロードロックチャンバＬＬ１又はＬＬ２、及び、基体搬送装置１１０を介して、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３の何れかに搬送され、搬送先のプロセスモジュールにおいて処理される。搬送先のプロセスモジュールにおいて処理された基体Ｗは、基体搬送装置１１０、及び、ロードロックチャンバＬＬ１又はＬＬ２を介して、ローダモジュールＬＭに戻される。
【００２６】
以下、一実施形態の基体搬送装置について説明する。図２は、一実施形態の基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。図３においては、給電棒、ケーブル、ピックアップ、搬送ロボット、及び光通信ユニットが省略されている。また、図４は、図３に示す基体搬送装置の一部を拡大して示す断面図であり、レーザ計測系を示す図である。図２及び図３に示す真空基体搬送装置１０は、処理システム１００の基体搬送装置１１０として用いることができる。しかしながら、基体搬送装置１０は、他の処理システムの真空基体搬送装置としても利用可能である。以下、図２、図３、及び図４を参照する。
【００２７】
基体搬送装置１０は、チャンバ壁１２、テーブル１４、リニアモータ搬送機構１６、光学窓１８、及び、レーザ計測器２０を備えている。チャンバ壁１２は、Ｙ方向に長尺の略箱形をなしている。チャンバ壁１２は、その内部に搬送空間Ｓを画成している。搬送空間Ｓは、減圧状態又は真空状態とすることが可能な空間である。このため、搬送空間Ｓには、排気装置２２が接続されている。
【００２８】
一実施形態においては、チャンバ壁１２は、本体部１２ａと天板部１２ｂとを含み得る。本体部１２ａは、Ｙ方向、Ｘ方向、及び、下方から搬送空間Ｓを画成している。天板部１２ｂは、平板状の部材であり、搬送空間Ｓを上方から画成している。天板部１２ｂと本体部１２ａの頂部との間には、Ｏリングといった封止部材が設けられていてもよい。
【００２９】
一実施形態においては、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、搬送空間ＳのＹ方向の一方側に設けられた前壁１２ｆｗ１及び前壁１２ｆｗ２を含んでいる。前壁１２ｆｗ１は前壁１２ｆｗ２の下に設けられている。前壁１２ｆｗ２は、断面Ｖ字状の壁であり、当該前壁１２ｆｗ２には、開口１２ｈ１及び１２ｈ２が形成されている。開口１２ｈ１は、基体ＷをロードロックチャンバＬＬ１内の空間と搬送空間Ｓとの間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ２は、基体ＷをロードロックチャンバＬＬ２内の空間と搬送空間Ｓとの間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ１及び１２ｈ２をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３０】
また、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、Ｙ方向に延在する一対の側壁１２ｓｗ１及び１２ｓｗ２を含んでいる。側壁１２ｓｗ１には、開口１２ｈ３及び１２ｈ４が形成されている。また、側壁１２ｓｗ２には、開口１２ｈ５及び１２ｈ６が形成されている。開口１２ｈ３及び１２ｈ４はそれぞれ、基体Ｗを、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１１との間で移動させるための開口、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１２との間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ５及び１２ｈ６はそれぞれ、基体Ｗを、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２１との間で移動させるための開口、搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２２との間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ３、１２ｈ４，１２ｈ５、１２ｈ６をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３１】
また、チャンバ壁１２の本体部１２ａは、搬送空間ＳのＹ方向の他方側に設けられた後壁１２ｂｗを含んでいる。後壁１２ｂｗは、断面Ｖ字状の壁であり、当該後壁１２ｂｗには、開口１２ｈ７及び１２ｈ８が形成されている。開口１２ｈ７は、基体Ｗを搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ１３との間で移動させるための開口として利用され得る。また、開口１２ｈ８は、基体Ｗを搬送空間ＳとプロセスモジュールＰＭ２３との間で移動させるための開口として利用され得る。基体搬送装置１０には、これら開口１２ｈ７及び１２ｈ８をそれぞれ開閉するためのゲートバルブが設けられ得る。
【００３２】
図２及び図３に示すように、一実施形態においては、チャンバ壁１２によって画成される搬送空間Ｓ内には、テーブル１４が収容されている。また、搬送空間Ｓ内には、Ｙ方向に延在する一対のリニアガイド２４が設けられている。テーブル１４は、搬送機構１６によって駆動されることにより、一対のリニアガイド２４に沿ってＹ方向に移動する。搬送機構１６は、リニアモータの駆動力を利用するものであり、当該リニアモータの一次側は、一対のリニアガイド２４の間に設けられており、二次側はテーブル１４に取り付けられている。
【００３３】
一実施形態においては、テーブル１４上には、基体Ｗを保持して搬送するための搬送ロボット４０が設けられている。搬送ロボット４０は、開口１２ｈ１及び１２ｈ２を介してロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２に収容された基体Ｗを取り出すことができる。また、開口１２ｈ３〜１２ｈ８を介してプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ１３，ＰＭ２１，ＰＭ２２，ＰＭ２３それぞれに基体Ｗを搬送することができる。このため、基体搬送装置１０は、搬送ロボット４０に対する制御信号及び電力を供給するための機構を有している。
【００３４】
一実施形態においては、搬送ロボット４０に対して外部の電源から非接触給電方式により電力が与えられる。より具体的には、基体搬送装置１０は、電源４２、一対の給電棒４４、ケーブル４６、及び、ピックアップ４８を更に備え得る。一対の給電棒４４は、側壁１２ｓｗ１に沿って設けられている。一対の給電棒４４の間にはケーブル４６がＹ方向に引き回されており、当該ケーブル４６は、電源４２に電気的に接続されている。テーブル１４にはピックアップ４８が取り付けられており、当該ピックアップ４８は、ケーブル４６に沿ってテーブル１４と共にＹ方向に移動される。電源４２からの電力はケーブル４６を介して、ピックアップ４８に巻かれた配線に非接触で供給され、当該配線から搬送ロボット４０に与えられる。
【００３５】
また、一実施形態においては、基体搬送装置１０は、ロボットコントローラ５０、及び、光通信ユニット５２ａ及び５２ｂを更に備え得る。ロボットコントローラ５０は、電源４２に接続されており、また、光通信ユニット５２ａに接続されている。ロボットコントローラ５０は、搬送ロボット４０に対する電気制御信号を発生する。光通信ユニット５２ａは、本体部１２ａの前壁１２ｆｗ１に取り付けられており、前壁１２ｆｗ１に設けられた光学窓を介して光制御信号を搬送空間Ｓ内に出射する。この光制御信号は、上記電気制御信号に基づいて光通信ユニット５２ａによって発生される。
【００３６】
光通信ユニット５２ｂは、テーブル１４に取り付けられている。光通信ユニット５２ｂは、光通信ユニット５２ａによって発生された光制御信号を受ける。基体搬送装置１０では、光通信ユニット５２ｂが受光した光制御信号に基づいて、搬送ロボット４０を制御するための電気制御信号が発生される。
【００３７】
このように、基体搬送装置１０では、光通信ユニット５２ａ及び５２ｂを用いた光通信により搬送ロボット４０を制御することができる。したがって、搬送ロボット４０に制御信号を与えるためのケーブルを搬送空間Ｓ内に設けることが不要である。また、搬送ロボット４０を駆動するための電力を供給するケーブル４６は、非接触給電方式により、搬送ロボット４０に電力を供給する。即ち、テーブル１４、ピックアップ４８、及び搬送ロボット４０といった移動体に対して電力ケーブルが接続されていないので、基体搬送装置１０は搬送空間Ｓ内での電力ケーブルの引き回しが容易な構成となっている。
【００３８】
以下、図４を参照する。図４に示すように、一実施形態においては、前壁１２ｆｗ１には開口１２ｅが形成されている。この開口１２ｅは、光学窓１８によって閉じられている。より具体的には、光学窓１８は、前壁１２ｆｗ１に対して搬送空間Ｓと反対側の外部空間に設けられている。光学窓１８と前壁１２ｆｗ１の外側面との間にはＯリングといった封止部材２８が設けられている。これによって、開口１２ｅが閉じられ、搬送空間Ｓの気密が確保されている。
【００３９】
また、光学窓１８は、前壁１２ｆｗ１の外側面とフランジ２６との間に狭持されている。フランジ２６には、Ｙ方向に開口１２ｅに対して整列するように開口が設けられている。このフランジ２６は、本体部１２ａに対してネジ留めされていてもよく、或いは、溶接されていてもよい。
【００４０】
光学窓１８には、レーザ計測器２０の光学ユニット２０ａが光学的に結合されている。この光学窓１８は、光学ユニット２０ａからのレーザ光、及び、当該レーザ光がテーブル１４によって反射されることにより発生される反射光を透過するものであり、例えば、光学ガラスによって構成されている。
【００４１】
レーザ計測器２０は、搬送空間Ｓの外部に設けられている。レーザ計測器２０の光学ユニット２０ａは、光学窓１８を介してＹ方向にレーザ光を照射する。光学ユニット２０ａからのレーザ光は、テーブル１４によって反射される。光学ユニット２０ａは、テーブル１４からの反射光を受光して、当該反射光の受光タイミングに応じたタイミングで電気信号を出力する。このため、光学ユニット２０ａは、例えば、半導体レーザといったレーザ光発生器とフォトダイオードといった受光器を有し得る。
【００４２】
レーザ計測器２０は、光学ユニット２０ａに電気的に接続された制御ユニット２０ｂ（図２を参照）を更に含んでいる。制御ユニット２０ｂは、光学ユニット２０ａからのレーザ光の発生及び当該レーザ光の照射タイミングを制御する。また、制御ユニット２０ｂは、光学ユニット２０ａの受光器から上述した電気信号を受ける。制御ユニット２０ｂは、レーザ光の照射タイミングと上述した電気信号の出力タイミングとの間の時間差に基づいて、テーブル１４の現在位置を計測することができる。さらに、制御ユニット２０ｂは、計測したテーブル１４の現在位置に応じて搬送機構１６に信号を与えることによって、テーブル１４の位置を制御することができる。
【００４３】
以上説明した基体搬送装置１０によれば、レーザ計測器２０を用いてテーブル１４の位置を計測することができる。したがって、テーブル１４の位置計測に用いられる電気信号用のケーブルを搬送空間Ｓ内に敷設することが不要となる。
【００４４】
以下、別の実施形態について説明する。図５は、別の実施形態に係るレーザ計測系を拡大して示す断面図である。図５に示すように、基体搬送装置１０は、パイプ３２を更に備えていてもよい。パイプ３２は、オーステナイト系のステンレス又は表面にアルマイト処理が施されたアルミニウム製であってもよい。
【００４５】
パイプ３２はＹ方向に延びており、その一端は光学窓１８に結合されている。また、その他端は搬送空間Ｓ内に位置している。パイプ３２の外周面にはフランジ部が設けられている。パイプ３２の一端部、即ち、当該フランジ部より光学窓１８側の部分は、前壁１２ｆｗ１に形成された開口（光学窓１８に通じる開口）内に嵌め込まれている。そして、フランジ部は、ネジを介して本体部１２ａに固定されている。一実施形態においては、図５に示すように、光学窓１８は、パイプ３２の内孔のみを介して搬送空間Ｓ内に連通している。このパイプ３２は、例えば、２〜３ｍｍの内径（直径）を有し得る。
【００４６】
この実施形態では、光学ユニット２０ａから照射されたレーザ光及びテーブル１４からの反射光はパイプ３２の内孔を介して導光される。このパイプ３２の内孔のコンダクタンスは低いので、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子が光学窓１８に付着する確率を低下させることができる。なお、搬送空間Ｓ内に存在し得るガス分子は、例えば、基体Ｗのエッチングや成膜といった処理に用いられるガスの分子が基体Ｗに付着して、当該基体Ｗから発生し得る。
【００４７】
一実施形態においては、図５に示すように、内孔を画成する当該パイプ３２の内面は、Ｙ方向に沿った少なくとも一部分において、凹凸を有し得る。当該凹凸の深さは、０．１〜３ｍｍであってもよい。このようにパイプが凹凸を有する内面（凹凸面）を有する場合には、パイプの上述した内径は、パイプの内孔の中心軸線と当該中心軸線に最も近いパイプの内面の点との間の径方向の距離の２倍の数値で定義され得る。また、凹凸の深さはとは、パイプの内孔の中心軸線と当該中心軸線に最も近い凹凸面内の点との間の径方向の距離と、当該中心軸線と当該凹凸面内の任意の点との間の径方向の距離との差によって定義され得る。このようにパイプ３２の内面に設けられた凹凸面は、搬送空間Ｓ内からパイプ３２の内孔に流入するガス分子を捕捉し得る。その結果、光学窓１８に付着するガス分子が付着することを更に抑制することができる。
【００４８】
また、別の一実施形態においては、パイプ３２の内孔を画成する当該パイプ３２の内面は、多孔質面であってもよい。当該多孔質面も、搬送空間Ｓ内からパイプ３２の内孔に流入するガス分子を捕捉して、光学窓１８に付着するガス分子が付着することを更に抑制することができる。
【００４９】
また、図５に示すように、一実施形態においては、パイプ３２の内孔にアルゴンといった不活性ガスが供給されてもよい。このため、パイプ３２及び本体部１２ａにわたって、当該パイプ３２の内孔から本体部１２ａの外面まで延在するガス供給路Ｐが形成されていてもよい。このガス供給路Ｐには不活性ガスのガス源が接続される。ガス供給路Ｐには本体部１２ａの外面側の開口からパイプ３２の内孔に向けて不活性ガスが供給される。これにより、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２の内孔に流入することを抑制することができる。
【００５０】
ガス供給路Ｐは、パイプ３２の搬送空間Ｓ側の端部よりも光学窓１８側の端部に近い位置においてパイプ３２の内孔に接続されていてもよい。この構成によれば、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２の内孔に流入することをより効果的に抑制することができる。
【００５１】
次に、図６を参照する。図６は、更に別の実施形態に係るレーザ計測系を示す図である。図６に示すように、基体搬送装置１０は、パイプ３２に代えて、パイプ３２Ａを有していてもよい。パイプ３２Ａは、Ｙ方向に沿った一部において第１の内径を有しと、Ｙ方向に沿った他の一部において第１の内径より小径の第２の内径を有する点で、パイプ３２とは異なっている。パイプ３２Ａによれば、第２の内径を有する部分において、内孔のコンダクタンスを更に低くすることができる。その結果、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子がパイプ３２Ａの内孔に流入することをより効果的に抑制することができる。
【００５２】
次に、図７を参照する。図７は、別の実施形態に係るパイプを示す断面図である。図７に示すパイプ３２Ｂは、蛇行する経路に沿って形成された内孔を有している。パイプ３２Ｂの内孔には、当該内孔の搬送空間Ｓ側の一端３２ａと光学窓１８側の他端３２ｂとを光学的に結合するために、複数の光学ミラー３２ｍが設けられている。かかるパイプ３２Ｂによれば、搬送空間Ｓ側の一端から光学窓１８側の他端までの内孔の距離が長く、更に当該内孔が蛇行しているので、搬送空間Ｓ内に存在するガス分子が光学窓１８に付着する確率を更に低下させることが可能である。
【００５３】
以下、別の実施形態に係る処理システムについて説明する。図８は、別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。図８に示す処理システム２００は、載置台２０２ａ〜２０２ｄ、収容容器２０４ａ〜２０４ｄ、ローダモジュールＬＭ２００、ロードロックチャンバＬＬ２００、真空基体搬送装置２１０、及び、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４を備えている。
【００５４】
載置台２０２ａ〜２０２ｄは、ローダモジュールＬＭ２００のＹ方向における一方側の縁部に沿ってＸ方向に配列されている。載置台２０２ａ〜２０２ｄ上にはそれぞれ、収容容器２０４ａ〜２０４ｄが搭載されている。収容容器２０４ａ〜２０４ｄの内部には基体Ｗが収容される。
【００５５】
ローダモジュールＬＭ２００は、ローダモジュールＬＭと同様に、その内部に搬送ユニットを有している。ローダモジュールＬＭ２００の搬送ユニットは、収容容器２０４ａ〜２０４ｄの何れかから基体Ｗを取り出して、取り出した基体Ｗを搬送する。
【００５６】
Ｙ方向において、ローダモジュールＬＭ２００の他方側には、基体搬送装置２１０が設けられている。この基体搬送装置２１０の内部は、減圧可能となっている。大気圧のローダモジュールＬＭ２００と減圧状態又は真空状態で用いられ得る基体搬送装置２１０との間には、減圧可能なロードロックチャンバＬＬ２００が設けられている。ロードロックチャンバＬＬ２００とローダモジュールＬＭ２００の間、及び、ロードロックチャンバＬＬ２００と基体搬送装置２１０との間にはそれぞれ、開閉可能なゲートバルブが設けられている。
【００５７】
プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４は、基体搬送装置２１０のＹ方向に延びる一方側の縁部にそって、配列されている。プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４は、エッチング又は成膜といった基体Ｗの処理を行なうことができる。プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４と基体搬送装置２１０はそれぞれ、開閉可能なゲートバルブを介して連結されている。
【００５８】
処理システム２００では、基体Ｗが収容容器２０４ａ〜２０４ｄの何れかからローダモジュールＬＭ２００によって取り出され、ロードロックチャンバＬＬ２００内に収容される。ロードロックチャンバＬＬ２００内に収容された基体Ｗは、基体搬送装置２１０によってＹ方向に搬送され、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４のうち何れかに送られる。一方、プロセスモジュールＰＭ２０１，ＰＭ２０２，ＰＭ２０３，ＰＭ２０４のうち何れかによって処理された基体Ｗは、基体搬送装置２１０及びロードロックチャンバＬＬ２００を介してローダモジュールＬＭ２００に戻される。
【００５９】
以下、基体搬送装置２１０として利用可能な一実施形態の基体搬送装置について説明する。図９は、図８に示す処理システムに採用し得る基体搬送装置の斜視図であり、内部が見えるよう上側部分を取り除いて示した当該基体搬送装置の斜視図である。図９に示す真空基体搬送装置１０Ａでは、チャンバ壁の本体部１２Ａａに、開口１２ｄ１〜１２ｄ４が形成されている。開口１２ｄ１〜１２ｄ４はそれぞれ、プロセスモジュールＰＭ２０１〜ＰＭ２０４に通じる開口である。
【００６０】
基体搬送装置１０Ａでは、テーブル１４上に搬送ロボット４０Ａが設けられている。搬送ロボット４０Ａは、本体部１２Ａａの前壁１２ｆｗ１に形成された開口１２ｃを介してロードロックチャンバＬＬ２００に収容された基体Ｗを取り出すことができる。また、開口１２ｄ１〜１２ｄ４を介してプロセスモジュールＰＭ２０１〜ＰＭ２０４それぞれに基体Ｗを搬送することができる。また、上記ローダモジュールにも本願のレーザ基体位置検出装置（レーザ計測器）を適用できるようにしてもよい。
【００６１】
以下、更に別の実施形態に係る処理システムについて説明する。図１０は、別の実施形態に係る処理システムを示す平面図である。以下の説明においては、図１０に示す処理システム３００に関して、図１の処理システム１００と異なる点を説明する。処理システム３００は、四つのプロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ２１，ＰＭ２２を備えている。また、処理システム３００は、真空基体搬送装置１１０に代わる真空基体搬送装置３１０を備えている。基体搬送装置３１０はＹ方向への移動機構を備えておらず、ロードロックチャンバＬＬ１及びＬＬ２、並びに、プロセスモジュールＰＭ１１，ＰＭ１２，ＰＭ２１，ＰＭ２２にアクセス可能な搬送ロボットを有している。
【００６２】
処理システム３００では、ローダモジュールＬＭが一実施形態の大気基体搬送装置として構成されている。処理システム１００と同様に、処理システム３００のローダモジュールＬＭは、テーブルＴｂ及び当該テーブルＴｂ上に設けられた搬送ロボットＲｂを有する搬送ユニットＴＵを備えている。搬送ユニットＴＵは、処理システム１００の搬送ユニットと同様に、Ｘ方向に移動可能である。処理システム３００では、搬送ユニットＴＵのテーブルＴｂのＸ方向の位置を計測するために、ローダモジュールＬＭ内の搬送空間を画成するチャンバ壁にはレーザ計測系が取り付けられている。図１０においては、レーザ計測系は、図４に示すものと同様のものであるが、処理システム３００は、図５〜図７に示した実施形態のうち任意の実施形態のレーザ計測系を備えていてもよい。この処理システム３００では、レーザ計測系によって計測された位置に基づき、搬送ユニットＴＵの搬送機構に制御ユニットから電気信号を与えることで、搬送ユニットＴＵの位置を制御することが可能である。このように、本発明の思想は、大気圧環境下にも適用可能である。
【００６３】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、これら実施形態に限定されることなく種々の変形形態を構成することも可能である。例えば、上述した処理システムは、単なる例示であり、載置台、収容容器、プロセスモジュールといった要素の数及び位置関係等は、上述した処理システムの構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１０…基体搬送装置、１２…チャンバ壁、１４…テーブル、１６…リニアモータ搬送機構、１８…光学窓、２０…レーザ計測器、３２…パイプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送空間を画成するチャンバ壁と、
前記搬送空間内に収容されたテーブルと、
前記搬送空間内において前記テーブルを移動させるためのリニアモータ搬送機構と、
前記搬送空間と該搬送空間の外部空間との間に設けられた光学窓と、
前記光学窓を介して前記テーブルに向けてレーザ光を照射し、前記テーブルからの反射光を受けて、前記テーブルの位置を計測するためのレーザ計測器と、
を備える基体搬送装置。
【請求項２】
前記搬送空間は、減圧可能な搬送空間である、請求項１に記載の基体搬送装置。
【請求項３】
前記光学窓と前記搬送空間とを光学的に接続するパイプを更に備え、
前記レーザ計測器は、前記光学窓及び前記パイプの内孔を介して前記レーザ光を照射し、前記反射光を前記パイプの内孔及び前記光学窓を介して受ける、
請求項１又は２に記載の基体搬送装置。
【請求項４】
前記パイプは、前記内孔を画成する内面を含み、
前記内面の少なくとも一部は、０．１ｍｍ〜３ｍｍの凹凸を有する、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項５】
前記パイプは、前記内孔を画成する内面を含み、
前記内面は、多孔質面である、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項６】
前記パイプの前記内孔は、該パイプの長手方向に沿って第１の内径を有する部分と、前記第１の内径より小径の第２の内径を有する部分と、を含む、請求項３〜５の何れか一項に記載の基体搬送装置。
【請求項７】
前記内孔は、蛇行する経路に沿って画成されており、
前記パイプの内孔には、該内孔の一端と該内孔の他端とを光学的に結合する一以上の光学ミラーが設けられている、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項８】
前記パイプの前記内孔に不活性ガスを供給するガス供給路を更に含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の基体搬送装置。
【請求項１】
搬送空間を画成するチャンバ壁と、
前記搬送空間内に収容されたテーブルと、
前記搬送空間内において前記テーブルを移動させるためのリニアモータ搬送機構と、
前記搬送空間と該搬送空間の外部空間との間に設けられた光学窓と、
前記光学窓を介して前記テーブルに向けてレーザ光を照射し、前記テーブルからの反射光を受けて、前記テーブルの位置を計測するためのレーザ計測器と、
を備える基体搬送装置。
【請求項２】
前記搬送空間は、減圧可能な搬送空間である、請求項１に記載の基体搬送装置。
【請求項３】
前記光学窓と前記搬送空間とを光学的に接続するパイプを更に備え、
前記レーザ計測器は、前記光学窓及び前記パイプの内孔を介して前記レーザ光を照射し、前記反射光を前記パイプの内孔及び前記光学窓を介して受ける、
請求項１又は２に記載の基体搬送装置。
【請求項４】
前記パイプは、前記内孔を画成する内面を含み、
前記内面の少なくとも一部は、０．１ｍｍ〜３ｍｍの凹凸を有する、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項５】
前記パイプは、前記内孔を画成する内面を含み、
前記内面は、多孔質面である、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項６】
前記パイプの前記内孔は、該パイプの長手方向に沿って第１の内径を有する部分と、前記第１の内径より小径の第２の内径を有する部分と、を含む、請求項３〜５の何れか一項に記載の基体搬送装置。
【請求項７】
前記内孔は、蛇行する経路に沿って画成されており、
前記パイプの内孔には、該内孔の一端と該内孔の他端とを光学的に結合する一以上の光学ミラーが設けられている、
請求項３に記載の基体搬送装置。
【請求項８】
前記パイプの前記内孔に不活性ガスを供給するガス供給路を更に含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の基体搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８４８４９（Ｐ２０１３−８４８４９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４９９６（Ｐ２０１１−２２４９９６）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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